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FR3162800A1 - Centrifugal pump with improved efficiency - Google Patents

Centrifugal pump with improved efficiency

Info

Publication number
FR3162800A1
FR3162800A1 FR2405841A FR2405841A FR3162800A1 FR 3162800 A1 FR3162800 A1 FR 3162800A1 FR 2405841 A FR2405841 A FR 2405841A FR 2405841 A FR2405841 A FR 2405841A FR 3162800 A1 FR3162800 A1 FR 3162800A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
impeller
circuit
fluid
casing
centrifugal pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR2405841A
Other languages
French (fr)
Inventor
Laurent Odillard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority to FR2405841A priority Critical patent/FR3162800A1/en
Priority to PCT/EP2025/064544 priority patent/WO2025252528A1/en
Publication of FR3162800A1 publication Critical patent/FR3162800A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08Sealings
    • F04D29/16Sealings between pressure and suction sides
    • F04D29/165Sealings between pressure and suction sides especially adapted for liquid pumps
    • F04D29/167Sealings between pressure and suction sides especially adapted for liquid pumps of a centrifugal flow wheel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04D13/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/0646Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the hollow pump or motor shaft being the conduit for the working fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04D25/0613Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump the electric motor being of the inside-out type, i.e. the rotor is arranged radially outside a central stator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

L’invention concerne une pompe centrifuge (1) comprenant :- un carter (2) comprenant une première jupe annulaire (200), ladite première jupe annulaire comprenant notamment un stator (201), notamment une ou plusieurs bobines électriques (202) du stator (201),- une roue à aubes (3), configurée pour être mobile en rotation par rapport au carter (2) autour d’un axe de rotation (X) de la roue à aubes (3), ladite roue à aubes (3) comprenant un arbre tubulaire (31) s’étendant selon l’axe de rotation (X), la roue à aubes (3) comprenant également une deuxième jupe annulaire (300), ladite deuxième jupe annulaire (300) comprenant notamment un rotor (301) interagissant avec le stator (201), notamment les bobines électriques (202) du stator (201), ladite roue à aubes (3) étant logée dans le carter (2),caractérisé en ce que la première jupe annulaire (200) est au moins partiellement positionnée entre l’arbre tubulaire (31) et la deuxième jupe annulaire (300). Figure de l’abrégé : Figure 1The invention relates to a centrifugal pump (1) comprising: - a housing (2) comprising a first annular skirt (200), said first annular skirt comprising in particular a stator (201), in particular one or more electrical coils (202) of the stator (201), - an impeller (3), configured to be free to rotate relative to the housing (2) about an axis of rotation (X) of the impeller (3), said impeller (3) comprising a tubular shaft (31) extending along the axis of rotation (X), the impeller (3) also comprising a second annular skirt (300), said second annular skirt (300) comprising in particular a rotor (301) interacting with the stator (201), in particular the electrical coils (202) of the stator (201), said impeller (3) being housed in the housing (2), characterized in that the first annular skirt (200) is at least partially positioned between the tubular shaft (31) and the second annular skirt (300). Figure 1 (abstract)

Description

Pompe centrifuge à efficacité amélioréeCentrifugal pump with improved efficiency

La présente invention a pour objet une pompe centrifuge actionnée par un moteur électrique. L’invention a encore pour objet un dispositif de refroidissement de véhicule comprenant ladite pompe, et un véhicule électrique ou hybride comprenant ledit dispositif de refroidissement.The present invention relates to a centrifugal pump driven by an electric motor. The invention further relates to a vehicle cooling system comprising said pump, and to an electric or hybrid vehicle comprising said cooling system.

L’invention concerne le domaine technique des pompes centrifuges, et plus particulièrement des pompes centrifuges dont le moteur électrique est un moteur à entrefer radial ou axial. Ce type de pompe est particulièrement adapté pour des véhicules, et plus préférentiellement des véhicules hybrides ou électriques.The invention relates to the technical field of centrifugal pumps, and more particularly to centrifugal pumps whose electric motor is a radial or axial air gap motor. This type of pump is particularly suitable for vehicles, and more preferably for hybrid or electric vehicles.

À l’heure actuelle, de plus en plus de véhicules sont des véhicules électriques ou hybrides, avec des batteries qui ne servent plus seulement au démarrage ou au fonctionnement de certains composants, mais qui permettent également leur déplacement. De fait, ces véhicules nécessitent un plus grand nombre de batteries pour leur bon fonctionnement.Currently, more and more vehicles are electric or hybrid, with batteries that no longer just power the engine or certain components, but also propel the vehicle. Consequently, these vehicles require a greater number of batteries to function properly.

Chaque batterie est constituée par des cellules individuelles, chaque cellule produisant à la fois de l’énergie et de la chaleur. Il est cependant important que la chaleur émise par ces cellules soit bien diffusée, car la chaleur peut causer des dommages irréversibles auxdites cellules, entraînant une diminution voire une perte de leur fonctionnement. C’est pourquoi un refroidissement efficace des batteries doit être prévu. Ce refroidissement est généralement réalisé par un fluide caloporteur circulant dans un circuit de refroidissement autour et dans la batterie.Each battery is made up of individual cells, each producing both energy and heat. It is crucial that the heat emitted by these cells is properly dissipated, as excessive heat can cause irreversible damage, leading to reduced or even complete loss of performance. Therefore, efficient battery cooling is essential. This cooling is typically achieved using a heat transfer fluid circulating in a cooling circuit around and within the battery.

Le fluide caloporteur sert à réguler la température des batteries et peut être mis en circulation par une pompe centrifuge. La pompe comprend au moins une roue à aubes installée dans un carter, ladite roue étant actionnée par un moteur électrique de manière à mettre en mouvement le fluide.The heat transfer fluid is used to regulate the temperature of the batteries and can be circulated by a centrifugal pump. The pump includes at least one impeller installed in a housing, said impeller being driven by an electric motor to move the fluid.

On connaît des pompes centrifuges à entrefer axial comprenant une roue à aubes montée dans un carter, en particulier dans une volute du carter, ainsi qu’un moteur électrique actionnant ladite roue, et permettant la mise en circulation du fluide. Le moteur est constitué par un stator positionné dans le carter de la pompe et un rotor associé à ladite roue. Le carter comprend également un orifice d’aspiration et un orifice de refoulement du fluide, le circuit principal du fluide étant aménagé entre lesdits orifices d’aspiration et de refoulement de la pompe. Ainsi, le fluide circule au sein d’un premier circuit, dit circuit principal, depuis l’orifice d’aspiration et autour des aubes de ladite roue à aubes, avant de rejoindre l’orifice de refoulement. Le fluide circule également au sein d’un deuxième circuit, dit de retour ou circuit de fuite, ce deuxième circuit circulant depuis lesdites aubes puis entre la roue à aubes et le carter jusqu’à retourner à l’orifice d’aspiration. Ce circuit de fuite impacte négativement l’efficacité hydraulique de la pompe.Centrifugal pumps with an axial air gap are known, comprising an impeller mounted in a casing, specifically in a casing volute, and an electric motor that drives the impeller, thus circulating the fluid. The motor consists of a stator positioned within the pump casing and a rotor associated with the impeller. The casing also includes a suction port and a discharge port for the fluid, with the main fluid circuit being located between these suction and discharge ports. The fluid circulates in a primary circuit, from the suction port and around the impeller blades, before reaching the discharge port. The fluid also circulates in a secondary circuit, called the return or leakage circuit, which flows from the impeller blades and then between the impeller and the casing before returning to the suction port. This leak circuit negatively impacts the hydraulic efficiency of the pump.

L’invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l’état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif de réduire le débit de fuite dans le circuit de fuite, de manière à améliorer le couple de la pompe à débit de refoulement équivalent.The invention aims to overcome at least one of the drawbacks of the aforementioned prior art. More specifically, the invention aims to reduce the leakage rate in the leakage circuit, so as to improve the pump torque at an equivalent discharge flow rate.

RésuméSummary

A cette fin, la présente invention propose une pompe centrifuge pour un véhicule, notamment pour un véhicule électrique, adaptée pour mettre en circulation un fluide caloporteur et comprenant :
- un carter comprenant une première jupe annulaire,
- une roue à aubes, configurée pour être mobile en rotation par rapport au carter autour d’un axe de rotation de la roue à aubes, ladite roue à aubes comprenant un arbre tubulaire s’étendant selon l’axe de rotation, ladite roue à aubes comprenant également une deuxième jupe annulaire, ladite roue à aubes étant logée dans le carter,
caractérisé en ce que la première jupe annulaire est au moins partiellement positionnée entre l’arbre tubulaire et la deuxième jupe annulaire.
To this end, the present invention proposes a centrifugal pump for a vehicle, in particular for an electric vehicle, adapted to circulate a heat transfer fluid and comprising:
- a casing comprising a first annular skirt,
- a paddle wheel, configured to be free to rotate relative to the casing about an axis of rotation of the paddle wheel, said paddle wheel comprising a tubular shaft extending along the axis of rotation, said paddle wheel also comprising a second annular skirt, said paddle wheel being housed in the casing,
characterized in that the first annular skirt is at least partially positioned between the tubular shaft and the second annular skirt.

Ainsi, la deuxième jupe annulaire entoure la première jupe annulaire, ladite première jupe annulaire entourant l’arbre tubulaire.Thus, the second annular skirt surrounds the first annular skirt, the said first annular skirt surrounding the tubular shaft.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, la deuxième jupe annulaire, la première jupe annulaire et l’arbre tubulaire sont coaxiaux.According to one embodiment of the invention, the second annular skirt, the first annular skirt and the tubular shaft are coaxial.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, ladite première jupe annulaire comprend un stator, notamment une ou plusieurs bobines électriques du stator.According to one embodiment of the invention, said first annular skirt comprises a stator, in particular one or more electrical stator coils.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, ladite deuxième jupe annulaire comprend un rotor interagissant avec le stator, notamment les bobines électriques du stator.According to one embodiment of the invention, said second annular skirt comprises a rotor interacting with the stator, in particular the electrical coils of the stator.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, le carter comprend un orifice d’aspiration et un orifice de refoulement du fluide.According to one embodiment of the invention, the housing includes a suction port and a discharge port for the fluid.

L’orifice d’aspiration permet l’entrée du fluide dans la pompe, l’orifice de refoulement permettant son évacuation.The suction port allows the fluid to enter the pump, the discharge port allows it to be discharged.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, la pompe centrifuge comprend un circuit principal de circulation du fluide aménagé entre l’orifice d’aspiration et l’orifice de refoulement, lequel circuit principal passe par une chambre d’écoulement conformée dans l’arbre tubulaire.According to one embodiment of the invention, the centrifugal pump includes a main fluid circulation circuit arranged between the suction port and the discharge port, which main circuit passes through a flow chamber formed in the tubular shaft.

Le circuit principal passe dans la roue à aubes.The main circuit passes through the paddle wheel.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, la pompe centrifuge comprend un circuit de fuite, distinct du circuit principal, ledit circuit de fuite s’étendant depuis l’orifice de refoulement vers l’orifice d’aspiration, ledit circuit de fuite comprenant un espace d’écoulement situé entre une paroi externe de la roue à aubes et une paroi interne du carter, les première et deuxième jupes annulaires étant configurées pour bloquer, au moins partiellement, la circulation de fluide au sein dudit circuit de fuite.According to one embodiment of the invention, the centrifugal pump includes a leak circuit, separate from the main circuit, said leak circuit extending from the discharge port to the suction port, said leak circuit including a flow space located between an external wall of the impeller and an internal wall of the casing, the first and second annular skirts being configured to block, at least partially, the circulation of fluid within said leak circuit.

La présence des première et deuxième jupes annulaires dans le circuit de fuite bloque partiellement ledit circuit. Les première et deuxième jupes annulaires limitent donc la recirculation du fluide dans le circuit de fuite. Ainsi, le débit de fuite du fluide dans le circuit de fuite est limité, et les pertes de charge du fluide sont également augmentées du fait de l’augmentation de la longueur du circuit. De ce fait, l’efficacité de la pompe est améliorée, tout en diminuant sa consommation d’énergie. La diminution de consommation d’énergie de la pompe permet aux batteries de fonctionner plus longtemps. Cette énergie supplémentaire peut être utilisée par le véhicule en permettant notamment d’augmenter sa durée de fonctionnement.The presence of the first and second annular skirts in the leak circuit partially blocks it. These skirts limit fluid recirculation within the leak circuit. Consequently, the fluid leakage rate is reduced, and the fluid pressure drop is also increased due to the increased circuit length. As a result, pump efficiency is improved while energy consumption is reduced. This lower energy consumption allows the batteries to operate for longer periods. This additional energy can be used by the vehicle, further extending its operating time.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, les première et deuxième jupes annulaires forment des chicanes, configurées pour bloquer, au moins partiellement, la circulation de fluide au sein dudit circuit de fuite.According to one embodiment of the invention, the first and second annular skirts form baffles, configured to block, at least partially, the circulation of fluid within said leakage circuit.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, le circuit de fuite comprend un orifice d’entrée situé au niveau de l’orifice de refoulement et un orifice de sortie situé au niveau de l’orifice d’aspiration, le fluide circulant au sein du circuit de fuite circulant notamment en périphérie de la roue à aubes.According to one embodiment of the invention, the leakage circuit includes an inlet port located at the discharge port and an outlet port located at the suction port, the fluid circulating within the leakage circuit circulating in particular around the periphery of the impeller.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, la pompe centrifuge est actionnée par un moteur électrique et adaptée pour mettre en circulation un fluide caloporteur. Le moteur de la pompe centrifuge est formé par le rotor, porté par la roue à aubes et mobile en rotation autour de l’axe, et par le stator, porté par le carter.According to one embodiment of the invention, the centrifugal pump is driven by an electric motor and adapted to circulate a heat transfer fluid. The motor of the centrifugal pump is formed by the rotor, supported by the impeller and rotating about the axis, and by the stator, supported by the housing.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, le moteur électrique de la pompe est un moteur à entrefer radial ou axial dont lesdits stator et rotor sont installés dans le circuit de fuite, de sorte que l’entrefer forme une partie dudit circuit de fuite.According to one embodiment of the invention, the electric motor of the pump is a radial or axial air gap motor whose stator and rotor are installed in the leakage circuit, so that the air gap forms part of said leakage circuit.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, le rotor comprend au moins un aimant, notamment une pluralité d’aimants.According to one embodiment of the invention, the rotor comprises at least one magnet, in particular a plurality of magnets.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, la deuxième jupe annulaire comprend des encoches pour loger chacun un aimant.According to one embodiment of the invention, the second annular skirt includes notches to house each one magnet.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, les encoches s’étendent suivant des arcs de cercle.According to one embodiment of the invention, the notches extend along arcs of a circle.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, le carter est pourvu d’une première cloison entre le ou les bobines de stator et la deuxième jupe annulaire.According to one embodiment of the invention, the casing is provided with a first partition between the stator coil(s) and the second annular skirt.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, le carter est pourvu d’une deuxième cloison entre le ou les bobines de stator et l’arbre tubulaire.According to one embodiment of the invention, the casing is provided with a second partition between the stator coil(s) and the tubular shaft.

Autrement dit, les bobines et les aimants sont placés dans des espaces différents.In other words, the coils and magnets are placed in different spaces.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, le carter comprend un premier palier, en particulier la première jupe du carter, notamment une surface interne de la première jupe du carter, comprend ledit premier palier, ledit premier palier étant configuré pour permettre la rotation de la roue à aubes dans le carter, en particulier ledit premier palier est au moins partiellement en contact avec l’arbre tubulaire.According to one embodiment of the invention, the casing includes a first bearing, in particular the first skirt of the casing, in particular an internal surface of the first skirt of the casing, includes said first bearing, said first bearing being configured to allow the rotation of the impeller in the casing, in particular said first bearing is at least partially in contact with the tubular shaft.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, le premier palier entoure l’arbre tubulaire de ladite roue à aubes.According to one embodiment of the invention, the first bearing surrounds the tubular shaft of said paddle wheel.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, le premier palier est configuré pour bloquer, au moins partiellement, le circuit de fuite, entre le carter et l’arbre tubulaire. En particulier, le jeu entre le premier palier et l’arbre tubulaire est configuré de sorte à ce que le premier palier bloque, au moins partiellement, le circuit de fuite.According to one embodiment of the invention, the first bearing is configured to block, at least partially, the leakage circuit between the housing and the tubular shaft. In particular, the clearance between the first bearing and the tubular shaft is configured such that the first bearing blocks, at least partially, the leakage circuit.

Le positionnement du premier palier dans le circuit de fuite, en particulier entre l’orifice d’entrée et l’orifice de sortie du circuit de fuite, permet de diminuer le débit de fuite et de diminuer la recirculation du fluide dans le circuit de fuite, en rendant la circulation du fluide plus difficile.The positioning of the first bearing in the leak circuit, in particular between the inlet and outlet ports of the leak circuit, helps to reduce the leakage rate and to reduce the recirculation of the fluid in the leak circuit, by making the circulation of the fluid more difficult.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, le carter comprend un logement, la roue à aubes étant logée dans ledit logement.According to one embodiment of the invention, the casing includes a housing, the paddle wheel being housed in said housing.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, le logement du carter comprend une cavité annulaire, ladite cavité annulaire étant située, selon une direction parallèle à l’axe de rotation, entre la première jupe et la roue à aubes, ladite cavité annulaire appartenant au circuit de fuite, ladite cavité annulaire étant configurée pour former au moins un élargissement et un rétrécissement au sein dudit circuit de fuite.According to one embodiment of the invention, the housing of the casing includes an annular cavity, said annular cavity being located, in a direction parallel to the axis of rotation, between the first skirt and the impeller, said annular cavity belonging to the leakage circuit, said annular cavity being configured to form at least one enlargement and one narrowing within said leakage circuit.

La cavité annulaire est configurée pour créer de la turbulence au sein du circuit de fuite, de sorte à bloquer partiellement ledit circuit. La cavité annulaire limite donc la recirculation du fluide dans le circuit de fuite. Ainsi, le débit de fuite du fluide dans le circuit de fuite est limité, et les pertes de charge du fluide sont également augmentées du fait de l’élargissement brusque et du rétrécissement brusque dudit circuit de fuite. De ce fait, l’efficacité de la pompe est améliorée, tout en diminuant sa consommation d’énergie. La diminution de consommation d’énergie de la pompe permet aux batteries de fonctionner plus longtemps. Cette énergie supplémentaire peut être utilisée par le véhicule en permettant notamment d’augmenter sa durée de fonctionnement.The annular cavity is designed to create turbulence within the leak circuit, thus partially blocking it. The annular cavity therefore limits fluid recirculation within the leak circuit. Consequently, the fluid leakage rate is reduced, and the fluid pressure drop is also increased due to the abrupt expansion and contraction of the leak circuit. As a result, the pump's efficiency is improved while its energy consumption is reduced. This reduced energy consumption allows the batteries to operate for longer periods. This additional energy can be used by the vehicle, notably increasing its operating time.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, la roue à aubes comprend des aubes reliant un moyeu de la roue à aubes à une couronne externe de la roue à aubes, la deuxième jupe annulaire s’étendant depuis ladite couronne externe parallèlement à l’axe de rotation de la roue à aubes.According to one embodiment of the invention, the paddle wheel comprises paddles connecting a hub of the paddle wheel to an outer ring of the paddle wheel, the second annular skirt extending from said outer ring parallel to the axis of rotation of the paddle wheel.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, la première jupe annulaire s’étend parallèlement à l’axe de rotation de la roue à aubes.According to one embodiment of the invention, the first annular skirt extends parallel to the axis of rotation of the paddle wheel.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, le carter comprend un deuxième palier configuré pour permettre la rotation de la roue à aubes dans le carter, le deuxième palier entourant un arbre de rotation de ladite roue à aubes, en particulier, le deuxième palier est au moins partiellement en contact avec l’arbre de rotation.According to one embodiment of the invention, the casing includes a second bearing configured to allow the rotation of the impeller in the casing, the second bearing surrounding a rotation shaft of said impeller, in particular, the second bearing is at least partially in contact with the rotation shaft.

Le carter, le deuxième palier et l’arbre de rotation permettent également de garder la roue à aubes en position dans la pompe, et permettent un déplacement efficace du fluide au sein de ladite pompe.The casing, the second bearing and the rotation shaft also help to keep the impeller in position in the pump, and allow for efficient movement of the fluid within said pump.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, le carter forme une enveloppe étanche autour de la roue à aubes de manière à maintenir le fluide caloporteur dans la pompe et d’éviter les fuites.According to one embodiment of the invention, the casing forms a sealed enclosure around the impeller so as to keep the heat transfer fluid in the pump and prevent leaks.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, le carter comprend une volute pour accélérer l’écoulement de fluide caloporteur.According to one embodiment of the invention, the casing includes a volute to accelerate the flow of heat transfer fluid.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, la volute du carter comprend l’orifice de refoulement.According to one embodiment of the invention, the casing volute includes the discharge orifice.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, l’orifice de refoulement est configuré de sorte que le fluide quitte la volute de manière perpendiculaire à l’axe de rotation de la roue à aubes.According to one embodiment of the invention, the discharge orifice is configured so that the fluid leaves the volute perpendicular to the axis of rotation of the impeller.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, l’orifice d’aspiration du carter débouche sur l’axe de rotation de la roue à aubes, en particulier sur l’arbre tubulaire de la roue à aubes, notamment dans la chambre d’écoulement de l’arbre tubulaire.According to one embodiment of the invention, the suction port of the casing opens onto the axis of rotation of the paddle wheel, in particular onto the tubular shaft of the paddle wheel, notably in the flow chamber of the tubular shaft.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, le carter comprend au moins un embout de raccordement fluidique configuré pour le raccordement d’un conduit additionnel, l’embout de raccordement fluidique comprenant l’orifice d’aspiration et/ou l’orifice de refoulement du carter.According to one embodiment of the invention, the housing includes at least one fluid connection fitting configured for the connection of an additional conduit, the fluid connection fitting including the suction port and/or the discharge port of the housing.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, l’orifice d’aspiration et/ou l’orifice de refoulement de fluide du carter est formé au sommet d’un dôme fermant le logement du carter.According to one embodiment of the invention, the suction port and/or the fluid discharge port of the crankcase is formed at the top of a dome closing the crankcase housing.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, une électronique de la pompe est placée dans le carter.According to one embodiment of the invention, the pump electronics are placed in the casing.

L’invention se rapporte également à un dispositif de refroidissement d’un véhicule comportant un circuit de refroidissement dans lequel circule un fluide caloporteur et une pompe centrifuge configurée pour mettre en mouvement ledit fluide dans ledit circuit, la pompe étant conforme à l’invention.The invention also relates to a vehicle cooling device comprising a cooling circuit in which a heat transfer fluid circulates and a centrifugal pump configured to move said fluid in said circuit, the pump being in accordance with the invention.

Le véhicule est par exemple un véhicule automobile, et peut être un véhicule hybride ou électrique. Le circuit de refroidissement dudit véhicule sert à la régulation thermique d’au moins une batterie de véhicule, mais peut, de manière alternative, également servir au refroidissement du moteur, ou au refroidissement de tout système pouvant bénéficier d’un tel refroidissement.The vehicle is, for example, a motor vehicle, and may be a hybrid or electric vehicle. The cooling system of said vehicle serves to regulate the temperature of at least one vehicle battery, but may, alternatively, also serve to cool the engine, or to cool any system that can benefit from such cooling.

Les améliorations de la pompe rendent également plus efficace la circulation du fluide au sein du circuit et diminuent la consommation d’énergie nécessaire au fonctionnement de ladite pompe.The pump improvements also make the fluid circulation within the circuit more efficient and reduce the energy consumption required for the operation of said pump.

L’invention se rapporte également à un véhicule électrique ou hybride comportant au moins un pack-batterie et un dispositif de refroidissement dudit pack-batterie, lequel dispositif comprend un circuit de refroidissement dans lequel circule un fluide caloporteur et une pompe centrifuge configurée pour mettre en mouvement ledit fluide dans ledit circuit, la pompe étant conforme à l’invention.The invention also relates to an electric or hybrid vehicle comprising at least one battery pack and a cooling device for said battery pack, which device includes a cooling circuit in which a heat transfer fluid circulates and a centrifugal pump configured to move said fluid in said circuit, the pump being in accordance with the invention.

Le véhicule électrique ou hybride comprenant une pompe selon l’invention a la capacité de consommer moins grâce à l’efficacité augmentée de la pompe. La durée de fonctionnement dudit véhicule est donc également augmentée.The electric or hybrid vehicle incorporating a pump according to the invention has the capacity to consume less fuel thanks to the increased efficiency of the pump. The operating time of said vehicle is therefore also increased.

Le fluide caloporteur peut être n’importe quel fluide configuré pour permettre la régulation thermique, par exemple, d’un moteur de véhicule ou plus spécifiquement, d’une batterie. Ce fluide peut être tout fluide apte à récupérer et à transmettre de la chaleur, il peut également être un gaz tel que de l’air, de l’eau, ou encore un composé de glycol.The heat transfer fluid can be any fluid configured to allow thermal regulation, for example, of a vehicle engine or, more specifically, a battery. This fluid can be any fluid capable of absorbing and transferring heat; it can also be a gas such as air, water, or a glycol compound.

D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :Other features, details, and advantages will become apparent upon reading the detailed description below and analyzing the attached drawings, on which:

FIG. 1est un schéma représentant une vue en coupe d’une pompe centrifuge selon l’invention, configurée pour être installée dans un dispositif de refroidissement. FIG. 1 is a diagram representing a cross-sectional view of a centrifugal pump according to the invention, configured to be installed in a cooling device.

Tel qu’utilisé ici, et sauf indication contraire, l’utilisation des adjectifs ordinaux « premier », « deuxième », etc., pour décrire un objet indique simplement que différentes occurrences d’objets similaires sont mentionnées et n’implique pas que les objets ainsi décrits doivent être dans une séquence donnée, que ce soit dans le temps, dans l'espace, dans un classement, etc. « X et/ou Y » signifie : X seul ou Y seul ou X+Y. D'une manière générale, on appréciera que sur les différents dessins annexés, les objets sont arbitrairement dessinés pour faciliter leur lecture.As used here, and unless otherwise indicated, the use of the ordinal adjectives "first," "second," etc., to describe an object simply indicates that different occurrences of similar objects are being mentioned and does not imply that the objects thus described must be in any given sequence, whether in time, space, ranking, etc. "X and/or Y" means: X alone or Y alone or X+Y. Generally speaking, it should be noted that in the various attached drawings, the objects are drawn arbitrarily to facilitate their interpretation.

De manière générale, un véhicule, tel qu’un véhicule automobile, peut comprendre un dispositif de refroidissement. Ce dispositif de refroidissement comprend un circuit de refroidissement dans lequel circule un fluide caloporteur mis en mouvement par une pompe centrifuge.Generally speaking, a vehicle, such as a motor vehicle, may include a cooling system. This cooling system comprises a cooling circuit in which a heat transfer fluid circulates, set in motion by a centrifugal pump.

Le véhicule comprend, en outre, au moins un pack-batterie. Dans le cas des véhicules hybrides et électriques, plusieurs pack-batteries sont nécessaires pour non seulement permettre le fonctionnement des composants dudit véhicule, mais également permettre son déplacement. Chaque pack-batterie est composé par des cellules individuelles, chaque cellule étant en mesure de produire l’énergie nécessaire au fonctionnement du véhicule. La production d’énergie est cependant couplée à une production de chaleur, cette chaleur pouvant entraîner une diminution de l’efficacité des cellules et/ou une déformation desdites cellules.The vehicle also includes at least one battery pack. In the case of hybrid and electric vehicles, several battery packs are necessary not only to power the vehicle's components but also to enable its movement. Each battery pack is composed of individual cells, each capable of producing the energy required for the vehicle's operation. However, energy production is coupled with heat production, which can lead to a decrease in cell efficiency and/or cell deformation.

C’est pourquoi le dispositif de refroidissement prévu dans le véhicule peut être conçu pour au moins le ou les pack-batteries, de manière à réguler leur température. Ce dispositif de refroidissement comprend le circuit de refroidissement dans lequel circule le fluide caloporteur, et configuré pour réguler la température des cellules du pack-batterie autour desquelles le fluide circule. Ce fluide caloporteur est connu de l’homme du métier, et peut être, par exemple, de l’air, de l’eau, ou un fluide diélectrique. La mise en mouvement d’un tel fluide dans le circuit de refroidissement est réalisée par une pompe centrifuge. Cette pompe est décrite plus en détails à laFIG. 1.Therefore, the cooling system in the vehicle can be designed for at least the battery pack(s) to regulate their temperature. This cooling system includes the cooling circuit through which the heat transfer fluid circulates, and is configured to regulate the temperature of the battery pack cells around which the fluid flows. This heat transfer fluid is known to those skilled in the art and can be, for example, air, water, or a dielectric fluid. The movement of such a fluid within the cooling circuit is achieved by a centrifugal pump. This pump is described in more detail in the FIG. 1 .

LaFIG. 1montre une vue en coupe de la pompe centrifuge 1 adaptée pour mettre en circulation un fluide caloporteur selon l’invention.There FIG. 1 shows a cross-sectional view of the centrifugal pump 1 adapted to circulate a heat transfer fluid according to the invention.

La pompe centrifuge 1 selon l’invention comprend :
- un carter 2 comprenant une première jupe annulaire 200,
- une roue à aubes 3, configurée pour être mobile en rotation par rapport au carter 2 autour d’un axe de rotation X de la roue à aubes 3, ladite roue à aubes 3 comprenant un arbre tubulaire 31 s’étendant selon l’axe de rotation X, ladite roue à aubes 3 comprenant également une deuxième jupe annulaire 300, ladite roue à aubes 3 étant logée dans le carter 2.
The centrifugal pump 1 according to the invention comprises:
- a casing 2 comprising a first annular skirt 200,
- a paddle wheel 3, configured to be movable in rotation relative to the casing 2 around an axis of rotation X of the paddle wheel 3, said paddle wheel 3 comprising a tubular shaft 31 extending along the axis of rotation X, said paddle wheel 3 also comprising a second annular skirt 300, said paddle wheel 3 being housed in the casing 2.

La première jupe annulaire 200 est au moins partiellement positionnée entre l’arbre tubulaire 31 et la deuxième jupe annulaire 300.The first annular skirt 200 is at least partially positioned between the tubular shaft 31 and the second annular skirt 300.

Ainsi, la deuxième jupe annulaire 300 entoure la première jupe annulaire 200, ladite première jupe annulaire 200 entourant l’arbre tubulaire 31. En particulier, la deuxième jupe annulaire 300, la première jupe annulaire 200 et l’arbre tubulaire 31 sont coaxiaux.Thus, the second annular skirt 300 surrounds the first annular skirt 200, said first annular skirt 200 surrounding the tubular shaft 31. In particular, the second annular skirt 300, the first annular skirt 200 and the tubular shaft 31 are coaxial.

La pompe centrifuge 1 est actionnée par un moteur électrique et adaptée pour mettre en circulation un fluide caloporteur. Le moteur de la pompe centrifuge 1 est formé par un rotor 301 et par un stator 201.The centrifugal pump 1 is driven by an electric motor and adapted to circulate a heat transfer fluid. The motor of the centrifugal pump 1 consists of a rotor 301 and a stator 201.

La première jupe annulaire 200 comprend le stator 201, notamment une ou plusieurs bobines électriques 202 du stator 201.The first annular skirt 200 includes the stator 201, in particular one or more electrical coils 202 of the stator 201.

La deuxième jupe annulaire 300 comprend le rotor 301 interagissant avec le stator 201, notamment les bobines électriques 202 du stator 201.The second annular skirt 300 includes the rotor 301 interacting with the stator 201, notably the electrical coils 202 of the stator 201.

Le rotor 301 est porté par la roue à aubes 3 et mobile en rotation autour de l’axe X, le stator 201 étant porté par le carter 2.The rotor 301 is supported by the blade wheel 3 and is mobile in rotation around the X axis, the stator 201 being supported by the casing 2.

Le carter 2 comprend un orifice d’aspiration 21 et un orifice de refoulement 22 du fluide.The housing 2 includes a suction port 21 and a discharge port 22 for the fluid.

L’orifice d’aspiration 21 permet l’entrée du fluide dans la pompe 1, l’orifice de refoulement 22 permettant son évacuation.The suction port 21 allows the fluid to enter the pump 1, the discharge port 22 allows its evacuation.

La pompe centrifuge 1 comprend un circuit principal 41 de circulation du fluide aménagé entre l’orifice d’aspiration 21 et l’orifice de refoulement 22, lequel circuit principal 41 passe par une chambre d’écoulement 310 conformée dans l’arbre tubulaire 31. Le circuit principal 41 passe dans la roue à aubes 3.The centrifugal pump 1 includes a main fluid circulation circuit 41 arranged between the suction port 21 and the discharge port 22, which main circuit 41 passes through a flow chamber 310 formed in the tubular shaft 31. The main circuit 41 passes through the impeller 3.

La pompe centrifuge 1 comprend également un circuit de fuite 42, distinct du circuit principal 41, ledit circuit de fuite 42 s’étendant depuis l’orifice de refoulement 22 vers l’orifice d’aspiration 21, ledit circuit de fuite 42 comprenant un espace d’écoulement situé entre une paroi externe de la roue à aubes 3 et une paroi interne du carter 2. Les première et deuxième jupes annulaires 200, 300 sont configurées pour bloquer, au moins partiellement, la circulation de fluide au sein dudit circuit de fuite 42.The centrifugal pump 1 also includes a leak circuit 42, separate from the main circuit 41, said leak circuit 42 extending from the discharge port 22 to the suction port 21, said leak circuit 42 including a flow space located between an external wall of the impeller 3 and an internal wall of the casing 2. The first and second annular skirts 200, 300 are configured to block, at least partially, the circulation of fluid within said leak circuit 42.

La présence des première et deuxième jupes annulaires 200, 300 dans le circuit de fuite 42 bloque partiellement ledit circuit. Les première et deuxième jupes annulaires 200, 300 limitent donc la recirculation du fluide dans le circuit de fuite 42. Ainsi, le débit de fuite du fluide dans le circuit de fuite 42 est limité, et les pertes de charge du fluide sont également augmentées du fait de l’augmentation de la longueur du circuit. De ce fait, l’efficacité de la pompe 1 est améliorée, tout en diminuant sa consommation d’énergie. La diminution de consommation d’énergie de la pompe 1 permet aux batteries de fonctionner plus longtemps. Cette énergie supplémentaire peut être utilisée par le véhicule en permettant notamment d’augmenter sa durée de fonctionnement.The presence of the first and second annular skirts 200, 300 in the leak circuit 42 partially blocks said circuit. The first and second annular skirts 200, 300 therefore limit the recirculation of fluid in the leak circuit 42. Thus, the leakage rate of the fluid in the leak circuit 42 is limited, and the fluid pressure losses are also increased due to the increased circuit length. As a result, the efficiency of pump 1 is improved, while its energy consumption is reduced. The reduced energy consumption of pump 1 allows the batteries to operate for longer periods. This additional energy can be used by the vehicle, notably increasing its operating time.

Les première et deuxième jupes annulaires 200, 300 forment des chicanes, configurées pour bloquer, au moins partiellement, la circulation de fluide au sein dudit circuit de fuite 42.The first and second annular skirts 200, 300 form baffles, configured to block, at least partially, the circulation of fluid within said leakage circuit 42.

En particulier, le circuit de fuite 42 comprend un orifice d’entrée 421 situé au niveau de l’orifice de refoulement 22 et un orifice de sortie 422 situé au niveau de l’orifice d’aspiration 21. Le fluide circulant au sein du circuit de fuite 42 circule ainsi en périphérie de la roue à aubes 3.In particular, the leakage circuit 42 includes an inlet port 421 located at the discharge port 22 and an outlet port 422 located at the suction port 21. The fluid circulating within the leakage circuit 42 thus circulates around the periphery of the impeller 3.

Le moteur électrique de la pompe 1 est un moteur à entrefer radial ou axial. Les stator 201 et rotor 301 sont installés dans le circuit de fuite 42, de sorte que l’entrefer de la pompe 1 forme une partie dudit circuit de fuite 42.The electric motor of pump 1 is a radial or axial air gap motor. The stator 201 and rotor 301 are installed in the leakage circuit 42, so that the air gap of pump 1 forms part of said leakage circuit 42.

Le rotor 301 de la pompe 1 comprend au moins un aimant 302, notamment une pluralité d’aimants 302.The rotor 301 of the pump 1 includes at least one magnet 302, in particular a plurality of magnets 302.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, non représenté, la deuxième jupe annulaire 300 comprend des encoches pour loger chacun un aimant 302.According to an example of an embodiment of the invention, not shown, the second annular skirt 300 includes notches to house each a magnet 302.

Selon cet exemple de réalisation de l’invention, les encoches s’étendent suivant des arcs de cercle formés dans la deuxième jupe annulaire 300.According to this embodiment of the invention, the notches extend along arcs of circles formed in the second annular skirt 300.

Le carter 3 est pourvu d’une première cloison 24 entre le ou les bobines 202 de stator 201 et la deuxième jupe annulaire 300. Le carter 2 est également pourvu d’une deuxième cloison 25 entre le ou les bobines 202 de stator 201 et l’arbre tubulaire 31.The housing 3 is provided with a first partition 24 between the stator coil(s) 202 201 and the second annular skirt 300. The housing 2 is also provided with a second partition 25 between the stator coil(s) 202 201 and the tubular shaft 31.

Autrement dit, les bobines 202 et les aimants 302 sont placés dans des espaces différents.In other words, the coils 202 and the magnets 302 are placed in different spaces.

Le carter 2 comprend un premier palier 26, en particulier la première jupe 200 du carter 2, notamment une surface interne de la première jupe 200 du carter 2, comprend ledit premier palier 26, ledit premier palier 26 étant configuré pour permettre la rotation de la roue à aubes 3 dans le carter 2.The casing 2 includes a first bearing 26, in particular the first skirt 200 of the casing 2, in particular an internal surface of the first skirt 200 of the casing 2, includes said first bearing 26, said first bearing 26 being configured to permit the rotation of the impeller 3 in the casing 2.

Le premier palier 26 entoure l’arbre tubulaire 31 de la roue à aubes 3. En particulier, le premier palier 26 est au moins partiellement en contact avec l’arbre tubulaire 31.The first bearing 26 surrounds the tubular shaft 31 of the paddle wheel 3. In particular, the first bearing 26 is at least partially in contact with the tubular shaft 31.

Le premier palier 26 est configuré pour bloquer, au moins partiellement, le circuit de fuite 42, entre le carter 2 et l’arbre tubulaire 31.The first bearing 26 is configured to block, at least partially, the leakage circuit 42, between the housing 2 and the tubular shaft 31.

Le positionnement du premier palier 26 dans le circuit de fuite 42, en particulier entre l’orifice d’entrée 421 et l’orifice de sortie 422 du circuit de fuite 42, permet de diminuer le débit de fuite et de diminuer la recirculation du fluide dans le circuit de fuite 42, en rendant la circulation du fluide plus difficile.The positioning of the first bearing 26 in the leak circuit 42, in particular between the inlet port 421 and the outlet port 422 of the leak circuit 42, makes it possible to reduce the leakage flow and to reduce the recirculation of the fluid in the leak circuit 42, by making the circulation of the fluid more difficult.

Le carter 2 comprend un logement, la roue à aubes 3 étant logée dans ledit logement. Le logement du carter 2 comprend une cavité annulaire 28, ladite cavité annulaire 28 étant située, selon une direction parallèle à l’axe de rotation X, entre la première jupe 200 et la roue à aubes 3, ladite cavité annulaire 28 appartenant au circuit de fuite 42. Ladite cavité annulaire 28 est configurée pour former au moins un élargissement et un rétrécissement au sein dudit circuit de fuite 42.The housing 2 includes a housing, the impeller 3 being housed in said housing. The housing of the housing 2 includes an annular cavity 28, said annular cavity 28 being located, in a direction parallel to the axis of rotation X, between the first skirt 200 and the impeller 3, said annular cavity 28 belonging to the leakage circuit 42. Said annular cavity 28 is configured to form at least one expansion and one contraction within said leakage circuit 42.

La cavité annulaire 28 est configurée pour créer de la turbulence au sein du circuit de fuite 42, de sorte à bloquer partiellement ledit circuit. La cavité annulaire 28 limite donc la recirculation du fluide dans le circuit de fuite 42. Ainsi, le débit de fuite du fluide dans le circuit de fuite 42 est limité, et les pertes de charge du fluide sont également augmentées du fait de l’élargissement brusque et du rétrécissement brusque dudit circuit de fuite 42. De ce fait, l’efficacité de la pompe 1 est améliorée, tout en diminuant sa consommation d’énergie. La diminution de consommation d’énergie de la pompe 1 permet aux batteries de fonctionner plus longtemps. Cette énergie supplémentaire peut être utilisée par le véhicule en permettant notamment d’augmenter sa durée de fonctionnement.The annular cavity 28 is configured to create turbulence within the leak circuit 42, thereby partially blocking said circuit. The annular cavity 28 thus limits the recirculation of fluid in the leak circuit 42. Consequently, the leakage rate of fluid in the leak circuit 42 is limited, and the fluid pressure losses are also increased due to the abrupt expansion and contraction of said leak circuit 42. As a result, the efficiency of pump 1 is improved, while its energy consumption is reduced. The reduced energy consumption of pump 1 allows the batteries to operate for longer periods. This additional energy can be used by the vehicle, notably to increase its operating time.

La roue à aubes 3 comprend des aubes 33 reliant un moyeu de la roue à aubes 3 à une couronne externe 34 de la roue à aubes 3, la deuxième jupe annulaire 300 s’étendant depuis ladite couronne externe 34, parallèlement à l’axe de rotation X de la roue à aubes 3.The paddle wheel 3 includes paddles 33 connecting a hub of the paddle wheel 3 to an outer ring 34 of the paddle wheel 3, the second annular skirt 300 extending from said outer ring 34, parallel to the axis of rotation X of the paddle wheel 3.

La roue à aubes 3 est donc comprise dans un cylindre fictif, de section circulaire, centré sur l’axe de rotation X, la deuxième jupe annulaire 300 et la couronne externe 34 s’inscrivant dans ledit cylindre fictif. En particulier, la deuxième jupe annulaire 300 et la couronne externe 34 forment au moins partiellement ledit cylindre fictif.The paddle wheel 3 is thus contained within a fictitious cylinder, of circular cross-section, centered on the axis of rotation X, the second annular skirt 300 and the outer ring 34 fitting within said fictitious cylinder. In particular, the second annular skirt 300 and the outer ring 34 form at least partially said fictitious cylinder.

La première jupe annulaire 200 s’étend également parallèlement à l’axe de rotation X de la roue à aubes 3.The first annular skirt 200 also extends parallel to the axis of rotation X of the paddle wheel 3.

Le carter 2 comprend un deuxième palier 27 configuré pour permettre la rotation de la roue à aubes 3 dans le carter 2, le deuxième palier 27 entourant un arbre de rotation 32 de ladite roue à aubes 3. Le deuxième palier 27 est au moins partiellement en contact avec l’arbre de rotation 32.The casing 2 includes a second bearing 27 configured to allow the rotation of the impeller 3 in the casing 2, the second bearing 27 surrounding a rotation shaft 32 of said impeller 3. The second bearing 27 is at least partially in contact with the rotation shaft 32.

Le carter 2, le deuxième palier 27 et l’arbre de rotation 32 permettent également de garder la roue à aubes 3 en position dans la pompe 1, et permettent un déplacement efficace du fluide au sein de ladite pompe 1.The casing 2, the second bearing 27 and the rotation shaft 32 also keep the impeller 3 in position in the pump 1, and allow efficient movement of the fluid within said pump 1.

Le carter 2 forme une enveloppe étanche autour de la roue à aubes 3 de manière à maintenir le fluide caloporteur dans la pompe 1 et d’éviter les fuites.The casing 2 forms a sealed envelope around the impeller 3 so as to keep the heat transfer fluid in the pump 1 and prevent leaks.

Le carter 2 comprend une volute 23 pour accélérer l’écoulement de fluide caloporteur. La volute 23 du carter 2 comprend l’orifice de refoulement 22, configuré de sorte que le fluide quitte la volute 23 de manière perpendiculaire à l’axe de rotation X de la roue à aubes 3.The casing 2 includes a volute 23 to accelerate the flow of the heat transfer fluid. The volute 23 of the casing 2 includes the discharge port 22, configured so that the fluid leaves the volute 23 perpendicular to the axis of rotation X of the impeller 3.

L’orifice d’aspiration 21 du carter 2 débouche sur l’axe de rotation X de la roue à aubes 3, en particulier sur l’arbre tubulaire 31 de la roue à aubes 3, notamment dans la chambre d’écoulement 310 de l’arbre tubulaire 31.The suction port 21 of the casing 2 opens onto the axis of rotation X of the impeller 3, in particular onto the tubular shaft 31 of the impeller 3, notably into the flow chamber 310 of the tubular shaft 31.

Le carter 2 comprend au moins un embout de raccordement fluidique 29 configuré pour le raccordement d’un conduit additionnel, l’embout de raccordement fluidique 29 comprenant l’orifice d’aspiration 21 et/ou l’orifice de refoulement 22 du carter 2.The housing 2 includes at least one fluid connection fitting 29 configured for the connection of an additional conduit, the fluid connection fitting 29 including the suction port 21 and/or the discharge port 22 of the housing 2.

L’orifice d’aspiration 21 et/ou l’orifice de refoulement 22 de fluide du carter 2 est formé au sommet d’un dôme fermant le logement du carter 2.The suction port 21 and/or the discharge port 22 of the fluid from the crankcase 2 is formed at the top of a dome closing the housing of the crankcase 2.

Une électronique de la pompe 1 est placée dans le carter 2.The electronics for pump 1 are located in the housing 2.

L’invention se rapporte également à un dispositif de refroidissement d’un véhicule comportant un circuit de refroidissement dans lequel circule un fluide caloporteur et une pompe centrifuge 1 configurée pour mettre en mouvement ledit fluide dans ledit circuit, la pompe 1 étant conforme à l’invention.The invention also relates to a vehicle cooling device comprising a cooling circuit in which a heat transfer fluid circulates and a centrifugal pump 1 configured to move said fluid in said circuit, the pump 1 being in accordance with the invention.

Le véhicule est par exemple un véhicule automobile, et peut être un véhicule hybride ou électrique. Le circuit de refroidissement dudit véhicule sert à la régulation thermique d’au moins une batterie de véhicule, mais peut, de manière alternative, également servir au refroidissement du moteur, ou au refroidissement de tout système pouvant bénéficier d’un tel refroidissement.The vehicle is, for example, a motor vehicle, and may be a hybrid or electric vehicle. The cooling system of said vehicle serves to regulate the temperature of at least one vehicle battery, but may, alternatively, also serve to cool the engine, or to cool any system that can benefit from such cooling.

Les améliorations de la pompe 1 rendent également plus efficace la circulation du fluide au sein du circuit et diminuent la consommation d’énergie nécessaire au fonctionnement de ladite pompe.The improvements to pump 1 also make the circulation of fluid within the circuit more efficient and reduce the energy consumption required for the operation of said pump.

Le fluide caloporteur peut être n’importe quel fluide configuré pour permettre la régulation thermique, par exemple, d’un moteur de véhicule ou plus spécifiquement, d’une batterie. Ce fluide peut être tout fluide apte à récupérer et à transmettre de la chaleur, il peut également être un gaz tel que de l’air, de l’eau, ou encore un composé de glycol.The heat transfer fluid can be any fluid configured to allow thermal regulation, for example, of a vehicle engine or, more specifically, a battery. This fluid can be any fluid capable of absorbing and transferring heat; it can also be a gas such as air, water, or a glycol compound.

Claims (10)

Pompe centrifuge (1) pour un véhicule, notamment pour un véhicule électrique, adaptée pour mettre en circulation un fluide caloporteur et comprenant :
- un carter (2) comprenant une première jupe annulaire (200),
- une roue à aubes (3), configurée pour être mobile en rotation par rapport au carter (2) autour d’un axe de rotation (X) de la roue à aubes (3), ladite roue à aubes (3) comprenant un arbre tubulaire (31) s’étendant selon l’axe de rotation (X), ladite roue à aubes (3) comprenant également une deuxième jupe annulaire (300), ladite roue à aubes (3) étant logée dans le carter (2),
caractérisé en ce que la première jupe annulaire (200) est au moins partiellement positionnée entre l’arbre tubulaire (31) et la deuxième jupe annulaire (300).
Centrifugal pump (1) for a vehicle, in particular for an electric vehicle, adapted to circulate a heat transfer fluid and comprising:
- a casing (2) comprising a first annular skirt (200),
- a paddle wheel (3), configured to be free to rotate relative to the housing (2) about an axis of rotation (X) of the paddle wheel (3), said paddle wheel (3) comprising a tubular shaft (31) extending along the axis of rotation (X), said paddle wheel (3) also comprising a second annular skirt (300), said paddle wheel (3) being housed in the housing (2),
characterized in that the first annular skirt (200) is at least partially positioned between the tubular shaft (31) and the second annular skirt (300).
Pompe centrifuge (1) selon la revendication précédente dans laquelle ladite première jupe annulaire (200) comprend un stator (201), notamment une ou plusieurs bobines électriques (202) du stator (201).Centrifugal pump (1) according to the preceding claim wherein said first annular skirt (200) comprises a stator (201), in particular one or more electrical coils (202) of the stator (201). Pompe centrifuge (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle ladite deuxième jupe annulaire (300) comprend un rotor (301).Centrifugal pump (1) according to any one of the preceding claims wherein said second annular skirt (300) comprises a rotor (301). Pompe centrifuge (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle le carter (2) comprend un orifice d’aspiration (21) et un orifice de refoulement (22) du fluide, la pompe centrifuge (1) comprenant :
- un circuit principal (41) de circulation du fluide aménagé entre l’orifice d’aspiration (21) et l’orifice de refoulement (22), lequel circuit principal (41) passe par une chambre d’écoulement (310) conformée dans l’arbre tubulaire (31),
- un circuit de fuite (42), distinct du circuit principal (41), ledit circuit de fuite (42) s’étendant depuis l’orifice de refoulement (22) vers l’orifice d’aspiration (21), ledit circuit de fuite (42) comprenant un espace d’écoulement situé entre une paroi externe de la roue à aubes (3) et une paroi interne du carter (2), les première et deuxième jupes annulaires (200, 300) étant configurées pour bloquer, au moins partiellement, la circulation de fluide au sein dudit circuit de fuite (42).
Centrifugal pump (1) according to any one of the preceding claims, wherein the casing (2) comprises a fluid suction port (21) and a fluid discharge port (22), the centrifugal pump (1) comprising:
- a main fluid circulation circuit (41) arranged between the suction port (21) and the discharge port (22), which main circuit (41) passes through a flow chamber (310) formed in the tubular shaft (31),
- a leak circuit (42), separate from the main circuit (41), said leak circuit (42) extending from the discharge port (22) to the suction port (21), said leak circuit (42) comprising a flow space situated between an external wall of the impeller (3) and an internal wall of the casing (2), the first and second annular skirts (200, 300) being configured to block, at least partially, the circulation of fluid within said leak circuit (42).
Pompe centrifuge (1) selon la revendication précédente, en combinaison avec les revendications 2 et 3, ladite pompe étant actionnée par un moteur électrique formé par le rotor (301), porté par la roue à aubes (3) et mobile en rotation autour de l’axe (X), et par le stator (201), lesdits stator (201) et rotor (301) étant installés dans le circuit de fuite (42), de sorte que l’entrefer forme une partie dudit circuit de fuite (42).Centrifugal pump (1) according to the preceding claim, in combination with claims 2 and 3, said pump being driven by an electric motor formed by the rotor (301), carried by the impeller (3) and movable in rotation about the axis (X), and by the stator (201), said stator (201) and rotor (301) being installed in the leakage circuit (42), so that the air gap forms a part of said leakage circuit (42). Pompe centrifuge (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, en combinaison avec la revendications 4, dans laquelle le carter (2) comprend un logement, la roue à aubes (3) étant logée dans ledit logement, ledit logement comprenant une cavité annulaire (28), ladite cavité annulaire (28) étant située, selon une direction parallèle à l’axe de rotation (X), entre la première jupe (200) et la roue à aubes (3), ladite cavité annulaire (28) appartenant au circuit de fuite (42), ladite cavité annulaire (28) étant configurée pour former au moins un élargissement et un rétrécissement au sein dudit circuit de fuite (42).Centrifugal pump (1) according to any one of the preceding claims, in combination with claim 4, wherein the casing (2) comprises a housing, the impeller (3) being housed in said housing, said housing comprising an annular cavity (28), said annular cavity (28) being located, in a direction parallel to the axis of rotation (X), between the first skirt (200) and the impeller (3), said annular cavity (28) belonging to the leakage circuit (42), said annular cavity (28) being configured to form at least one enlargement and one constriction within said leakage circuit (42). Pompe centrifuge (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle le carter (2) comprend un premier palier (26), ledit premier palier (26) étant configuré pour permettre la rotation de la roue à aubes (3) dans le carter (2), en particulier ledit premier palier (26) étant au moins partiellement en contact avec l’arbre tubulaire (31).Centrifugal pump (1) according to any one of the preceding claims in which the casing (2) includes a first bearing (26), said first bearing (26) being configured to permit the rotation of the impeller (3) in the casing (2), in particular said first bearing (26) being at least partially in contact with the tubular shaft (31). Pompe centrifuge (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle la roue à aubes (3) comprend des aubes (33) reliant un moyeu de la roue à aubes (3) à une couronne externe (34) de la roue à aubes (3), la deuxième jupe annulaire (300) s’étendant depuis ladite couronne externe (34) parallèlement à l’axe de rotation (X) de la roue à aubes (3).Centrifugal pump (1) according to any one of the preceding claims in which the impeller (3) comprises blades (33) connecting a hub of the impeller (3) to an outer ring (34) of the impeller (3), the second annular skirt (300) extending from said outer ring (34) parallel to the axis of rotation (X) of the impeller (3). Pompe centrifuge (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle le carter (2) comprend un deuxième palier (27) configuré pour permettre la rotation de la roue à aubes (3) dans le carter (2), le deuxième palier (27) entourant un arbre de rotation (32) de ladite roue à aubes (3), en particulier le premier palier (27) étant au moins partiellement en contact avec l’arbre de rotation (32).Centrifugal pump (1) according to any one of the preceding claims in which the casing (2) includes a second bearing (27) configured to permit the rotation of the impeller (3) in the casing (2), the second bearing (27) surrounding a rotation shaft (32) of said impeller (3), in particular the first bearing (27) being at least partially in contact with the rotation shaft (32). Dispositif de refroidissement d’un véhicule comportant un circuit de refroidissement dans lequel circule un fluide caloporteur et une pompe centrifuge (1) configurée pour mettre en mouvement ledit fluide dans ledit circuit, caractérisé en ce que la pompe (1) est conforme à l’une des revendications précédentes.Vehicle cooling device comprising a cooling circuit in which a heat transfer fluid circulates and a centrifugal pump (1) configured to move said fluid in said circuit, characterized in that the pump (1) conforms to one of the preceding claims.
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